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广东2GHZ APD光电探测器设计

来源: 发布时间:2023-05-07

偏振复用就是将激光器发出的光通过偏振分束器分裂成两束,这两束光可以分别进行调制,由于偏振方向垂直,不会发生干涉。由于光在光纤中传输时,偏振方向可能发生改变,导致偏振方向不再严格垂直,产生偏振损耗。在激光器到光调制器之间的光路上,必须使用保偏光纤,保证光的偏振度,避免对非偏振的部分进行调制。在光纤中远距离传输时,必然会产生一定的偏振损耗。相干光通信的技术难点与传统光通信中,通信质量主要只与信号质量相关不同,在相干光通信中,算法占据了举足轻重的地位。由于接收机接受到的信号是在光纤中反复旋转、劣化的信号,相干探测取得的数据只是原始数据,需要进行大量的数据处理、判定和优化,这就对算法提出了很高的要求。在高速信号的背景下,这在过去一直是一个瓶颈。随着芯片技术的发展和DSP厂商在算法上所做出的努力,这个难点如今得到了很好的解决。光电探测器必须和光信号的调制形式、信号频率及波形相匹配。广东2GHZ APD光电探测器设计

光伏探测器基于光照产生电势差,用测电势差的原理。它分为光电池与光电二极管两种类型,光电池主要是把光能转换为电能的器件,目前有硒光电池、硅光电池、砷化镓及锗光电池等,但目前运用较广的是硅光电池。光电二级管分为P-N结光电二极管、PIN光电二级管、雪崩光电二极管、光电三级管等。PIN光电二极管又称快速光电二极管,与一般的光电二极管相比,它具有不的时间常量,并使光谱响应范转向长波方向移动,其峰值波长可移至1.04~1.06um而与YAG激光器的发射波长相对应。它具有灵敏度高的优点。它是由P型半导体和N型半导体之间夹了一层本征半导体构成的。因为本征半导体近似于介质,这就相当于增大了P-N结结电容两个电极之间的距离,使结电容变得很小。其次,P型半导体和N型半导体中耗尽层的宽度是随反向电压增加而加宽的,随着反偏压的增大,结电容也要变得很小。由于I层的存在,而P区一般做得很薄,入射光子只能在I层内被吸收,而反向偏压主要集中在I区,形成高电场区,I区的光生载流子在强电场作用下加速运动,所以载流子渡越时间常量减小,从而改善了光电二极管的频率响应。同时I层的引入加大了耗尽区,展宽了光电转换的有效工作区域,从而使灵敏度得以提高。深圳2GHZ APD光电探测器现货光电探测器的电路模型中包含的电阻为其热噪声的主要来源。

光电探测器件的应用选择,实际上是应用时的一些事项或要点。在很多要求不太严格的应用中,可采用任何一种光电探测器件。不过在某些情况下,选用某种器件会更合适些。例如,当需要比较大的光敏面积时,可选用真空光电管,因其光谱响应范围比较宽,故真空光电管普遍应用于分光光度计中。当被测辐射信号微弱、要求响应速度较高时,采用光电倍增管较合适,因为其放大倍数可达10^4~10^8以上,这样高的增益可使其信号超过输出和放大线路内的噪声分量,使得对探测器的限制只剩下光阴极电流中的统计变化。因此,在天文学、光谱学、激光测距和闪烁计数等方面,光电倍增管得到广泛应用。

利用内光电效应制成的光子型探测器是用半导体材料制成的固态电子器件,主要包括光电导探测器和光伏型探测器等。光电导探测器具有光电导效应,是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。当照射的光子能量hv等于或大于半导体的禁带宽度Eg时,光子能够将价带中的电子激发到导带,从而产生导电的电子、空穴对,这就是本征光电导效应。光伏型探测器通常由半导体PN结构成,其原理是利用PN结的内建电场将光生载流子(用光照射半导体时,若光子的能量等于或大于半导体的禁带宽度,则价带中的电子吸收光子后进入导带,产生电子-空穴对)扫出结区而形成信号。当探测器受到光照(辐照)、体内发生本征光吸收时,产生两种带相反电荷的光生载流子(电子和空穴)。这两种光生载流子一开始局限于光照区,随后由于存在浓度梯度,其中一部分扩散到PN结区,在PN结内建电场的作用下,分别聚集到结的两端,形成电压信号。如PN结两端连成一个回路,则形成电流信号。光电探测器的性能指标主要由量子效率、响应度、响应速度和本征带宽、光电流,暗电流和噪声等指标组成。

半导体光子型探测器的性能在很大程度上取决于制备探测器所用的半导体材料。本征半导体材料比掺杂半导体材料更加有用。本征半导体材料既能用来制作光导型探测器,又能制做光伏型探测器;而掺杂半导体只能做成光导型探测器。截止波长较长的半导体光子型探测器,大多数必须在较低温度下工作,如77K,38K或4.2K。同一探测器在室温下的探测率明显低于低温下的探测率。为了保持半导体光子型探测器的正常工作,常把探测器置于低温容器(杜瓦瓶)中,或用微型致冷器使探测器达到较低的工作温度。利用外光电效应制成的光子型探测器是真空电子器件,如光电管、光电倍增管和红外变像管等。飞博光电PIN光电探测器定做价格

热探测器基于材料吸收了光辐射能量后温度升高,从而改变了它的电学性能。广东2GHZ APD光电探测器设计

为了提高传输效率并且无畸变地变换光电信号,光电探测器不仅要和被测信号、光学系统相匹配,而且要和后续的电子线路在特性和工作参数上相匹配,使每个相互连接的器件都处于比较好的工作状态。现将光电探测器件的应用选择要点归纳如下:光电探测器必须和辐射信号源及光学系统在光谱特性上相匹配。如果测量波长是紫外波段,则选用光电倍增管或专门的紫外光电半导体器件;如果信号是可见光,则可选用光电倍增管、光敏电阻和Si光电器件;如果是红外信号,则选用光敏电阻,近红外选用Si光电器件或光电倍增管;广东2GHZ APD光电探测器设计

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